Метиламин: получение, свойства, использование

Формула метиламина в химии считается почти примитивной. Однако для простых смертных одно название данного соединения является устрашающим, не говоря о том, что о структуре или формуле и вовсе ничего не известно. Многим неизвестно о специфичном запахе данного соединения или о его удивительно широких возможностях применения в различных производствах. Это вполне очевидно, ведь всего знать невозможно, и это факт. Но разве не интересно открывать для себя что-то ранее неизвестное?

Что такое метиламин?

Метиламин - органическое соединение с формулой CH₃NH₂. Он является одним из производных аммиака, принадлежит к алифатическим органическим веществам. Его относят к крайне огнеопасным соединениям, так как этот газ легко смешивается с воздухом, образуя при этом взрывчатые смеси. Структура данного вещества представлена на рисунке ниже.

Из названия очевидно, что данное вещество относится к такому классу органических соединений, как амины (а именно - первичные амины), и оно является простейшим его представителем.

При нормальных условиях метиламин - это газ (как и упоминалось ранее), без цвета, но с ярко выраженным запахом аммиака.

Ингаляция данным веществом чревата сильным раздражением кожи, глаз, верхних дыхательных путей. Способен оказывать негативное влияние на почки и печень организма. А вдыхание его ведет к возбуждению и последующему угнетению центральной нервной системы. Возможно наступление смерти из-за остановки дыхания.

Способы синтеза метиламина

Один из промышленных способов получения метиламина опирается на реакцию метанола с аммиаком. Условиями проведения данного химического взаимодействия является высокая температура (370-430 °С), а также давление 20-30 бар.

Реакция осуществляется в газовой фазе, но на гетерогенном катализаторе, основанном на цеолите.

В смеси с метиламином образуются побочные вещества, такие как диметиламин и триметиламин. Поэтому данный способ получения нуждается в очистке метиламина (например, путем неоднократной перегонки).

Иной способ получения метиламина заключается в проведении реакции формалина с хлоридом аммония при нагревании. Но и это не последний возможный вариант синтеза данного амина!

Также известен способ получения метиламина посредством перегруппировки ацетамида по Гофману. На рисунке ниже представлено уравнение данной реакции.

Химические свойства метиламина

Как правильно знакомиться с новым химическим соединением? Для начала нужно узнать, каково его название, особенности структуры. Затем важно понять, как его можно получить, поэтому сначала было рассказано о методах получения метиламина. А теперь нужно изучить его химические свойства.

Данному органическому соединению присущи все типичные свойства первичных аминов, так как оно является стандартным представителем данного класса.

Горение метиламина соответствует уравнению: 4CH₃NH₂+9O₂=4CO₂+10H₂O+2N₂

Если в качестве вещества, вступающего в реакцию с метиламином, выступает вода или минеральная кислота, то происходит образование, соответственно, гидроксида метиламмония или кристаллической соли.

Данные реакции представлены на рисунке ниже.

Если проводить сравнение метиламина с анилином или аммиаком, то можно прийти к выводу, что метиламин проявляет более сильные основные свойства. Это объясняется тем, что атом азота в составе молекул метиламина более электроотрицателен.

Если в качестве вещества, вступающего в реакцию с метиламином, выступает NaOCl, то происходит хлорирование - замещение атома водорода в аминогруппе на атом хлора. Так же как и другие первичные амины, метиламин образует спирт при взаимодействии с азотистой кислотой (HNO₂).

Применение метиламина и условия хранения

CH₃NH₂ имеет очень широкую область применения. Он используется для синтеза красителей, фармацевтических препаратов (например, неофиллина, теофиллина, промедола), пестицидов, гербицидов, инсектицидов (севин, шрадан), фунгицидов, стерилизаторов земли в сельской промышленности, а также применяется в ветеринарной медицине.

Используется метиламин и при изготовлении сильных взрывоопасных веществ (таких как, например, тетрил), различных материалов для фото (метол), растворителей (например, ДМФА, диметилацетамид), ускорителей вулканизации, ингибиторов коррозии, дубильных веществ, ракетных топлив (N,N-диметилгидразин).

Также встречается метиламин в природе как второстепенный экскрет у костных рыб.

Чаще всего используют данное соединение в виде 40-процентного раствора в воде, метаноле, этаноле или тетрагидрофуране.

Чтобы применять метиламин в производстве или в процессе изготовления чего-либо, необходимо правильно его хранить.

Оптимальные условия хранения: в сжиженном виде в объеме 10-250 м³, в цилиндрических резервуарах, расположенных горизонтально, при комнатной температуре, но вдали от солнечных лучей, в местах, недоступных для детей и животных.

Разумеется, при работе с метиламином, как и с любым другим химическим веществом, необходимо использовать специальную одежду, перчатки и очки для индивидуальной защиты. Особое внимание нужно уделить защите слизистых оболочек и органов дыхания.